输水隧洞仰拱衬砌快速封闭施工技术研究

蔡贤俊，何俊明

（四川港航建设工程有限公司，四川成都 610041）

0 前言

由于输水隧洞结构断面小，通常施工中会遇到施工设备、施工技术制约，降低仰拱衬砌的施工质量，并延长其施工工期，影响后续施工工序的施工进度，进而对整个工程的进度造成影响，为了解决上述问题，基于依托工程对输水隧洞仰拱施工技术进行创新，采用自行式仰拱栈桥，仰拱钢筋笼绑扎悬挂式定型化胎架，仰拱定型化支模体系，取得了较好的经济技术效益。

1 隧洞工程概况

岷江犍为航电枢纽犍为库区塘坝乡防护工程，主要包括防洪堤工程和排涝工程。排涝工程采用排水隧洞自排结合泵站抽排的形式。排水隧洞进口位于瓦窑溪冲沟350m 高程处，隧洞进口采用底格栅坝的形式取水，隧洞全长约1.53km，采用门洞型断面，净空尺寸约4m×6m，设计排水流量为98m3/s。排涝泵站的设计流量为19m3/s，设置了4 台水泵，其装机容量为2×1250+2×400=3300kW。

2 隧洞工程地质条件

隧洞工程位于构造剥蚀低山丘陵侵蚀堆积地貌。其地质构造处于粉砂岩、泥质粉砂岩夹中～薄层泥岩地层之上，坝址区构造主要以层面、节理裂为主。工程区植被发育，物理地质现象以岩石风化、阶地及星崩塌为主，其他物理地质现象不发育。

隧洞工程区岩层产状 N2°E，SE∠6°～8°，主要发育 3 组陡倾节理裂隙：①N30°W，SW∠80°，1～2 条/m，面平直，张开宽 2～5mm，局部为2cm，泥夹岩屑充填，延伸长大于10m；②S75°W，SE∠85°，1～1.5 条/m，面平直，张开宽 1～5mm，岩屑夹泥充填，岩屑已经泥化，延伸长大于 8m；③S45°E，SW∠80°，2～3 条/m，面波状起伏，张开宽2～7mm，岩屑夹泥充填，岩屑已经泥化，延伸长大于9m。

3 工艺原理

本技术针对输水隧洞仰拱衬砌施工，采用自行式仰拱栈桥，支座设置减震措施及下置安全防护网，滑轨主承易锁自行式栈桥，仰拱两端面下挂防护及防落渣装置，仰拱两端面下挂式对撑装置。采用仰拱钢筋笼绑扎悬挂式定型化胎架，带下置防护板悬吊式钢筋笼绑扎胎架，下挂式可移动人工操作平台，下置式可拆钢筋笼绑扎底撑架，钢筋吊运装置。采用仰拱定型化支模体系，可移动型钢架吊挂可调式弧形模板下挂可移动式人工操作平台，弧形模板快速导向连接，采用大块组合钢模板，仰拱中部不设模板，混凝土由中间向两边浇筑，在设计位置混凝土改由仰拱两侧的顶部入模，如果浇筑混凝土浮力较大时采用仰拱模板分仓囊袋注水配重，使仰拱混凝土一次浇筑完成，见图1～图2。

图1 输水隧洞仰拱衬砌快速封闭结构

图2 输水隧洞仰拱衬砌快速封闭结构模板安装

4 工艺流程及主要操作要点

4.1 工艺流程

输水隧洞仰拱衬砌快速封闭施工工艺流程见图3。

图3 输水隧洞仰拱衬砌快速封闭施工工艺流程

4.2 主要操作要点

4.2.1 施工准备

进行施工前培训工作，相关施工设施满足施工要求，并保证道路畅通，以及相关的应急准备工作。

4.2.2 构件定制及加工

加工刚性骨架、仰拱端头钢模板、快拼组合式钢模板等。

4.2.3 自行式仰拱栈桥安装

自行式仰拱栈桥由下挂式可移动式人工操作平台、悬吊式钢筋笼胎架、移动动力系统、支撑、扩大底板、后引桥、防护及防落渣装置、牵引钢丝绳、轨道小车、吊运装置、轨道、可调式螺杆、护栏、前引桥、升降式走轮等组成，自行式仰拱栈桥两端前引桥和后引桥悬挂挂防护及防落渣装置，自行式仰拱栈桥移动时前、后引桥收起，调整升降式走轮，启动移动动力系统。

4.2.4 仰拱钢筋笼绑扎

仰拱钢筋笼在悬吊式钢筋笼胎架上绑扎，工人在下挂式可移动式人工操作平台上；吊运装置可以运输钢筋、大块组合钢模板等；轨道小车上的可调式螺杆与悬吊式钢筋笼胎架连接，通过调整可调式螺杆实现悬吊式钢筋笼胎架上下移动。

4.2.5 输水隧洞仰拱模板安装

大块组合钢模板通过吊运装置先安装端头钢模板和钢模板快速导向连接钢板，端头钢模板设置可调节式支柱，通过可调节式支柱调整端头钢模板标高；大块组合钢模板间采用枢纽连接，通常采用翻折方式安装以及后期拆除，如图4 所示。

图4 仰拱模板安装

4.2.6 浇筑仰拱混凝土

仰拱中部不设模板，混凝土由中间向两边浇筑，在设计位置混凝土改由仰拱两侧的顶部入模，采用仰拱模板分仓囊袋注水配重，使仰拱混凝土一次浇筑完成。

4.2.7 仰拱模板拆除

利用轨道小车上的吊运装置拉起模板翻折到刚性骨架上，并拆除端头钢模板和定型化支架。

4.2.8 下一施工段施工

仰拱模板拆除完成后，自行式仰拱栈桥移动下一施工段，进行下一仰拱施工段施工。

5 结论

（1）采用自行式仰拱栈桥，支座设置减震措施及下置安全防护网，滑轨主承易锁自行式栈桥，该仰拱栈桥拼装、行走、移动较为方便，加快了施工速度。

（2）采用仰拱钢筋笼绑扎悬挂式定型化胎架，带下置防护板悬吊式钢筋笼绑扎胎架，下挂式可移动人工操作平台，钢筋吊运装置等，加快钢筋笼的施工速度。

（3）采用仰拱定型化支模体系，可移动型钢架吊挂可调式弧形模板下挂可移动式人工操作平台，弧形模板快速导向连接，仰拱模架分仓囊袋注水配重，加快了支模速度，节约了施工成本。